Устройство точечных диодов

Поверхностный пробой

Поверхностный пробой обусловлен наличием зарядов в зоне выхода p-n- перехода на поверхность. Эти заряды искажают поле у границы перехода, повышая или понижая напряженность поля и, соответственно, изменяют ширину запорного слоя в зоне выхода перехода на поверхность полупроводника. У самой поверхности кристаллическая решетка обрывается, атомы, расположенные у поверхности, имеют незаполненные связи. Кроме того, имеются различные примесные атомы. Это приводит к окислению поверхности и образованию оксидной пленки, поглощающей из окружающей среды водяной пар и газы. На поверхности раздела между полупроводником и оксидным слоем молекулы воды дессоциируют, и пленка отдает или захватывает электроны. Изменение их числа в области, прилегающей к поверхности, вызывает образование слоя, знак проводимости которого противоположен знаку основных носителей зарядов в объеме полупроводника и, следовательно, возникновение разности потенциалов. Для борьбы с этим поверхность диода очищают и наносят защитное покрытие. Это покрытие выбирается так, чтобы знак противоположных зарядов совпадал со знаком основных носителей зарядов высокоомной полупроводника, тогда напряженность поля будет ниже, чем в объеме. Кроме того, для защиты от внешних воздействий диод помещают в герметизированный корпус, иногда заполняемый инертным газом.

5. Основные типы полупроводниковых диодов

Полупроводниковые диоды подразделяют на группы по многим признакам. Бывают диоды из различных полупроводниковых материалов, предназначенные для низких или высоких частот, для выполнения различных функций и отличающиеся друг от друга по конструкции.

Классификация и условные графические обозначения диодов могут быть представлены на рис. 5.1. В зависимости от структуры различают плоскостные и точечные диоды. У точечных диодов линейные размеры, определяющие площадь p-n-перехода, равны толщине перехода или меньше ее. У плоскостных диодов эти размеры значительно больше его толщины.

Точечные диоды выполнены в виде тонкой пластинки из полупроводника n- типа. Пластинку покрывают тонким слоем металла и припаивают к металлическому основанию. В противоположную сторону пластины упирается острие тонкой контактной пружины из вольфрамовой проволоки. Острый конец проволоки покрывают слоем индия или алюминия, который является акцепторной примесью и обеспечивает создание около острия области с p-типом проводимости.

Между этой областью и основной массой полупроводника образуется p-n- переход, площадью 10-12 мкм². Диоды монтируют в стеклянном коваровом или металлическом герметичном корпусе. На концах его установлены коваровые трубки с выводами. Для улучшения вентильных свойств после сборки диоды подвергают электрической формовке путем пропускания импульсов тока. При формовке происходит частичное расплавление и диффузия атомов индия или алюминия в основной полупроводник.

Ковар – магнитный сплав железа с кобальтом и никелем, обладающий низким коэффициентом температурного расширения, близким к температурному коэффициенту расширения стекла.

Из-за малой площади контакта прямой ток точечных диодов невелик. По той же причине у них мала и межэлектродная емкость, что позволяет применять эти диоды в области очень высоких частот (СВЧ – диоды). В основном точечные диоды используют для выпрямления.

Дата добавления: 2014-01-06